- 氧化还原反应与基本反应类型的关系
- 共620题
对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,分类法的作用几乎是无可替代的。
(1)现有下列五种物质:CO2、SiO2、CaO、Al2O3、Fe3O4。按照不同的分类标准,它们中有一种物质与其他四种有明显的不同,请找出这种物质,并写出分类的依据。(至少要写出二种分类方法)
①_______________________,______________________________;
②_______________________,______________________________。
(2)从反应中有无离子参加,可以将反应分为离子反应和非离子反应。从反应中___________________可以将反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应;虽然分类的方法不同,但它们之间也存在着一定的关系。你认为离子反应与氧化还原反应的关系是_________________(填序号)
①离子反应全部是氧化还原反应 ②离子反应都不是氧化还原反应
③离子反应有的是氧化还原反应,有的是非氧化还原反应
(3)用离子反应方程式证明你的观点:___________________________,________________________。
正确答案
(1)①CO2;CO2为气体氧化物
②Al2O3;Al2O3为两性氧化物
(2)有无电子转移;③
(3)H++OH-=H2O;Fe+Cu2+=Cu+Fe2+(只要符合题意均可)
回答下列问题
(1)人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下左图。下右图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则表示离子反应、氧化还原反应、置换反应的字母分别是_________________
(2)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点,请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
反应物从下列物质中选取:Na、Fe、H2O、H2SO4、HCl、NaOH、Ba(OH)2、CuCl2
(3)某同学设计了一个最简单的实验方案,证明了铁铝合金中含有金属铝。写出表示该实验原理的离子方程式:________________________。
(4)防治碘缺乏病的碘添加剂是KIO3(如加碘盐),可用盐酸酸化的KI淀粉混合液检验食盐是否加碘,其反应的离子方程式为:___________________________
正确答案
(1)C、A、B
(2)
(3)2Al+2H2O+2OH-==2AlO2-+3H2↑
(4)IO3-+5I-+6H+==3I2+3H2O
美国科学家理查德·海克和日本科学家根岸英一、伶木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂,长期使用催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,需对其再生回收,一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下:
(1)甲酸还原氧化钯的化学方程式为 。
(2)钯在王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3)中转化为H2PdC14,硝酸被还原为NO,该反应的化学方程式为: 。
(3)钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如下图1—图3所示,则王水溶液钯精渣的适宜条件(温度、时间和王水用量)为 、 、 。
(4)加浓氨水时,钯转变为可溶性[Pd(NH3)4]2—。此时铁的存在形式是 (写化学式)
(5)700℃焙烧1的目的是: ;550℃焙烧2的目的是: 。
正确答案
(15分)(1)PdO+HCOOH Pd+CO2↑+H2O(3分)
(2)3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O(3分)
(3)80~90℃(或90℃左右)、反应时间约为8h、钯精渣与王水的质量比为1:8(3分)
(4)Fe(OH)3(2分)
(5)除去活性炭及有机物(2分);脱氨(将Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2)(2分)
试题分析:(1)氧化钯的还原产物是Pd,而甲酸的氧化产物是CO2,所以甲酸还原氧化钯的化学方程式为)PdO+HCOOH Pd+CO2↑+H2O。
(2)根据原子守恒可知,反应中还有水生成,因此反应的化学方程式是3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O。
(3)根据图1可知,80~90℃回收率最高。根据图2可知,反应进行到8h后,回收率几乎不再发生变化。根据图3可知,钯精渣与王水的质量比为1:8是回收率最高,所以王水溶液钯精渣的适宜条件是80~90℃(或90℃左右)、反应时间约为8h、钯精渣与王水的质量比为1:8。
(4)氨水溶液显碱性,所以铁的主要存在形式是Fe(OH)3。
(5)由于催化剂中含有活性炭以及有机物,所以700℃焙烧1的目的是除去活性炭及有机物;由于要把Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2,所以550℃焙烧2的目的是脱氨(将Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2)。
氧化还原反应规律是化学学科的重要规律之一。按要求回答下列问题:
(1) 被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,此反应中B元素的化合价没有发生变化,则NaBH4中H的化合价为___________,该反应氧化产物是______________,还原产物是______________。
(2) 有下列三个反应:
①Cl2+FeI2=FeCl2+I2 ;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O
①根据以上方程式可以得到Fe2+、Co2+、Br-、I-还原性由强的弱的顺序为_________;
②1molCo2O3能氧化HCl的物质的量_____________。
(3) 完成并配平下列化学反应方程式:
□KMnO4+□H2C2O4+□________□CO2+□K2SO4+□MnSO4+□H2O
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2H+ +Zn=Zn2++H2↑,可拆写为氧化反应式:Zn-2e-=Zn 2+,还原反应式:2H++ 2e-=H2↑。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此,回答下列问题:
①将2Fe3++Cu= 2Fe2+ +Cu2+拆写为两个“半反应式”:其中,氧化反应式为 。
②由①中的反应,可设计成如右图所示的原电池:
若电极a为Cu ,电解质溶液甲的化学式为 ;
电极b处的电极反应式为 。
正确答案
(1)-1,H2、H2(可以写名称,每空均为1分)
(2) ① I->Fe2+>Br->Co2+; ②2mol(没有单位减1分)
(3)2KMnO4+5H2C2O4+3 H2SO4=10CO2+K2SO4+2MnSO4+8H2O(只要错误,不得分)
(4) ①Cu-2e-=Cu2+;②CuSO4,2Fe3++2e-=2Fe2+
试题分析:(1)在反应NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑中B元素的化合价没有发生变化,则根据化学式NaBO2可知,B元素的化合价是+3价,因此在NaBH4中H的化合价为-1价;硼氢化钠中氢元素的化合价从-1价升高到0价,硼氢化钠是还原剂。水中氢元素的化合价才+1价降低0价,水是氧化剂,所以该反应氧化产物和还原产物均是氢气。
(2)①在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的,则根据①Cl2+FeI2=FeCl2+I2可知,碘离子被氧化,氯气被还原,则还原性是I->Cl-;由于氯气首先氧化碘离子,这说明碘离子的还原性强于亚铁离子的。根据②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-可知,亚铁离子被氧化,电子溴被还原,所以还原性是Fe2+>Br-;根据③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,氯离子被氧化,Co2O3被还原,则还原性是Cl->Co2+;又因为氯离子的还原性强于溴离子的,所以Fe2+、Co2+、Br-、I-还原性由强的弱的顺序为I->Fe2+>Br->Co2+。
②Co元素的化合价从+3价降低到+2价,则1molCo2O3能得到2mol电子。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价失去1个电子,则根据电子得失守恒可知,1molCo2O3能氧化HCl的物质的量为2mol。
(3)根据反应式可知,高锰酸钾中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子。草酸中碳元素化合价从+3价升高到+4价,失去1个电子,则1分子草酸失去2个电子,因此根据电子得失守恒可知,氧化剂高锰酸钾与还原剂草酸的物质的量之比=2:5,根据原子守恒可知,反应物还有硫酸参加,因此依据原子守恒和电子得失守恒可知,配平后的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O。
(4)①根据已知信息可知,氧化反应式就是失去电子发生氧化反应,在原电池中属于负极电极反应式。则根据反应2Fe3++Cu= 2Fe2+ +Cu2+可知,氧化剂是铁离子,还原剂是铜,因此铜是负极。所以如果拆写为两个“半反应式”:其中,氧化反应式为Cu-2e-=Cu2+;
②若电极a为Cu,则a是负极,铜失去电子生成铜离子,则电解质溶液甲的化学式为CuSO4;b电极是正极,溶液中的铁离子得到电子被还原为亚铁离子,则电极b处的电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+。
下列各组物质或概念之间,不符合下图所示关系的是
[ ]
正确答案
D
扫码查看完整答案与解析